二次规划问题的调节熵函数法

提出了求解二次规划问题的调节熵函数法,证明了二次规划问题调节熵函数的有关性质、调节熵函数算法及其收敛性.数值实验结果表明该方法是有效的.     

一类二层规划问题的调节熵函数法

针对一类二层规划问题,通过建立对偶定理并利用精确罚函数法和调节熵函数将其近似转化为无约束可微优化问题．建立了相关算法,讨论了算法的收敛性,给出了数值算例,证明算法是有效和可靠的．     

基于极大熵模型的交通出行矩阵解法研究

引入拉格朗日乘子，对由路段观测流量反推交通出行矩阵的极大熵模型进行变换，将优化问题转换为非线性方程组的求解，并提出一种遗传算法求解方法.该方法以非线性方程组的待求量为决策变量，方程组两端向量的均方差最小值为目标函数，初值在决策变量可行域内随机产生.通过实例验证，遗传算法较之牛顿法改进了其对初始值要求严格、易产生局部收敛并含有矩阵求逆的不足，且当初始值偏离真实值较大时，遗传算法求解成功率远远高于牛顿法，证明了遗传算法在多种交通网络中求解交通出行矩阵是可行的.     

两种线性二层规划最优解定义的探讨

为了更好地解决上层带有任意线性约束形式的线性二层规划问题,Chenggen Shi提出了有关线性二层规划解的新定义.本文对Chenggen Shi提出的线性二层规划解的定义与原线性二层规划解的定义之间的关系进行了分析.给出的一个算例表明,对同一个线性二层规划问题,两种最优解定义有可能得到不同的结果,进而提出了两种线性二层规划最优解定义的等价性条件.     

γ—凸规划的极大熵方法

利用γ－次微分和γ－凸性的概念,给出了一类γ－凸规划极大熵方法的几个结果：（１）如果ｘ是γ－凸规划的严格局部最优解,那么ｘ也是它的唯一最优解;（２）设ｘｐ是问题：ｍｉｎｆ（ｘ）,ｘ∈Ωｐ｛ｘ｜ｇｐ（ｘ）≤０｝的严格局部有限最优解,ｘ是问题ｍｉｎｆ（ｘ）,ｘ∈Ω＝｛ｘ｜ｇｉ（ｘ）≤０,ｉ＝１,…,ｍ｝的严格局部有限最优解,如果ｘ∈ｂｄΩ,那么ｇｐ（ｘｐ）＝０;（３）设ｘ∈ｂｄΩ,如果ｘｐ和ｘ同（２）,那么ｘｐ→ｘ,ｐ→∞。     

二层规划超有效解的最优性条件

讨论了下层以上层决策变量为参数，上层以下层的有效值作为响应的一类多目标最优化问题-二层多目标规划，在锥凸假设和广义Slater约束条件下，利用集值映射的相依上导数，给出其超有效解存在的Kuhn-Tucker型必要条件和充分条件。     

约束多目标优化问题的区间极大熵方法

根据多目标优化的基本原理，提出一种新的评价函数法，结合区间分析的方法，提出了求解多目标规划问题的区间极大熵方法，并进一步证明了此方法的收敛性．     

解非线性二层规划的一种混合遗传算法

对上层目标函数是非线性的二层规划，将遗传算法与单纯形法相结合提出了一种混合遗传算法，为了解决经典遗传算法在实际应用中存在的早熟收敛、全局优化速度缓慢和解的精度差等缺点，在设计变异算子时引入了梯度投影法，使变异更加有效并能产生更好的后代。数值模拟结果表明该算法是有效的。     

油田产量构成二层规划模型及其应用

针对石油企业的组织结构越来越复杂,往下分层也越来越细,要求开发规划的指标也越来越多,以前的单层规划优化模型在应用上就存在很大的局限性,甚至已经不能满足油田开发规划要求的生产实际.将二层规划模型应用在油田开发规划中,建立了上、下产量最大,上、下效益最好,上层投资最低、下层成本最低的产量构成二层优化模型.这些模型成功地解决了油田各分项产量(通常含自然产量、措施产量、新区新井产量、老区新井产量)与对应的各项工作量及其它开发指标的最优构成问题.将模型应用于国内多个中、后期油田的开发规划中,产生了很好的经济效益.     

求解一类二层非线性规划问题的全局优化方法

根据模拟退火算法能够有效地求非凸数学规划全局最优解的特点,对一类二层非线性规划问题的上、下层问题求解,并根据二层规划的特点,给出了求解一类二层非线性规划问题全局最优解的有效算法。该算法思路清晰,易于在计算机上实现。     

Bi-level programming model for reconstruction of urban branch road network

Considering the decision-making variables of the capacities of branch roads and the optimization targets of lowering the saturation of arterial roads and the reconstruction expense of branch roads, the bi-level programming model for reconstructing the branch roads was set up. The upper level model was for determining the enlarged capacities of the branch roads, and the lower level model was for calculating the flows of road sections via the user equilibrium traffic assignment method. The genetic algorithm for solving the bi-level model was designed to obtain the reconstruction capacities of the branch roads. The results show that by the bi-level model and its algorithm, the optimum scheme of urban branch roads reconstruction can be gained, which reduces the saturation of arterial roads apparently, and alleviates traffic congestion. In the data analysis the arterial saturation decreases from 1.100 to 0.996, which verifies the micro-circulation transportation’s function of urban branch road network. Foundation item: Project(2006CB705507) supported by the National Basic Research and Development Program of China; Project(20060533036) supported by the Specialized Research Foundation for the Doctoral Program of Higher Education of China     

具有公交优先的路网交通流智能协调控制

在分布式道路交通控制结构以及模糊理论和人工神经网络技术的基础上,提出了一种具有公交优先的路网交通流智能协调控制技术.把整个路网作为一个大系统,路网中的各个路口为子系统,每个路口设置一个网络型的多相位智能信号控制机,实现对当前路口的交通控制和相邻路口间的协调.核心部分由3个模块组成：公交优先模块、绿灯观察模块和相位切换模块.详细设计了每个模块模糊决策方法,并用人工神经网络来实现模糊关系并提高系统的鲁棒性.目标通过相邻路口信号控制机的信息交互和协调,实现整个路网交通流的协调和公交优先通行.仿真研究结果表明,在时变和大流量交通环境中,该技术的控制效果明显优于传统的单路口车辆感应控制方法.     

Macro modeling and analysis of traffic flow with road width

The macro modeling and the solution of traffic flow with road width were investigated. Firstly, a new macro model with the consideration of road width was proposed. Secondly, the effects of road width on uniform flow and small perturbation were studied. The analytical and numerical results show that widening (shrinking) road can enhance (reduce) the equilibrium speed and flow, and the increments (decrements) will increase with the absolute value of road width gradient. In addition, the numerical results illustrate that the new model can describe the effects of road width on the evolutions of uniform flow and small perturbation.     

Optimization model and algorithm for mixed traffic of urban road network with flow interference

In this paper, the problem of interferences between motors and non-motors in urban road mixed traffic network is considered and the corresponding link impedance function is presented based on travel demand. On the base of this, the main factors that influence travelers’ traffic choices are all considered and a combined model including flow-split and assignment problem is proposed. Then a bi-level model with its algorithm for system optimization of urban road mixed traffic network is proposed. Finally the application of the model and its algorithm is illustrated with a numerical example. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 70631001) and the National Basic Research Program of China (“973”) (Grant No. 2006CB705500)     

基于人工交通系统的路网交通运行状况评估的计算实验

在给定城市土地利用和道路交通网络的情况下,研究了如何利用人工交通系统平台评估交通系统运行状况的问题。首先介绍了人工交通系统的构成模块及其功能,接着给出了利用该系统评估路网交通运行状况的具体应用实例,用高峰期拥堵路段所占比例、路网中存在的最大车辆数等指标反映路网交通运行状况,为交通管理部门制定交通发展规划提供决策支持。     

Hopfield神经网络算法求解路网最优路径

为了解决经典算法在求解大规模路网最优路径时运算时间长的问题,研究了Hopfield神经网络的特点,建立了一般路网的数学模型,根据Hopfield神经网络的特点设计了适合车辆诱导的路网Hopfield神经网络最优路径算法.采用动态邻接矩阵对该算法进行了优化,减少了运算时间.把该Hopfield神经网络算法应用于所研发的车辆诱导系统的最优路径求解中,并进行了实际路网测试,结果表明应用该算法能够正确求解路网的最优路径,且比经典算法的运算效率高.     

拥堵路网交通流均衡分配模型

为克服利用传统静态交通流分配模型分析拥堵道路网络交通流分配问题的不足,研究交通拥堵状态下静态拥堵交通流均衡分配模型.首先,基于拥堵路段上交通流特征,分析拥堵路段阻抗函数特点,包括满足拥堵路段上流量随车辆数增加而减少的特征;其次,分析拥堵状态下用户疏解路径选择行为,提出道路网静态拥堵交通流分配的用户均衡与系统最优原理;再次,构建道路网静态拥堵交通流用户均衡与系统最优分配模型,并证明模型与用户均衡原理的等价性、模型解的唯一性;最后,给出求解用户均衡模型的迭代加权求解算法.通过算例与传统静态交通流分配进行对比分析,结果表明:拥堵用户均衡分配模型与拥堵系统最优分配模型可以合理描述拥堵用户均衡原理与系统最优均衡原理,且拥堵用户均衡分配模型可以合理描述路网处于全拥堵状态下各路段实际通过流量.拥堵交通流分配模型可应用于由拥堵蔓延导致的局部全拥堵区域,可作为半拥堵静态交通流分配的核心部分之一.     

水库群系统非线性网络流规划法

针对水库群系统的优化调度 ,建立了非线性网络流模型 ,并提出了逐次线性化与逆境法 (out_of_kilter)相结合的求解方法 .     

占道施工影响下区域路网容量计算与关键路段识别方法

为研究占道施工事件对区域路网络容量的影响,基于双层规划理论,构建了考虑路段通行能力约束的区域路网络容量计算模型,并设计了求解算法。通过VISSIM仿真软件,确定了施工区段通行能力基准值,对实际通行能力与各影响因素之间的定量关系进行分析,给出了占道施工条件下实际通行能力计算方法。结合交通流分配结果、边介值、蓄意破坏前后路网效率变化率给出了占道施工期区域关键路段识别方法。最后以哈尔滨市阿城区的路网为案例,通过手机信令数据获取得到出行需求分布,计算占道施工前后的路网容量,并对占道施工期阿城区路网进行了重要度排序。研究表明:初始条件下区域路网络容量为38 445 pcu/h,施工时为36 865 pcu/h,路网络容量值减少了4.1%。